Stankoverlast en -bestrijding bij de verlading van ontwaterd slib

stowa@stowa.nl WWW.stowa.nl TEL 030 232 11 99 FAX 030 232 17 66 Arthur van Schendelstraat 816 POSTBUS 8090 3503 RB UTRECHT

09 09

STANKOVERLAST EN -BESTRIJDING

BIJ DE VERLADING VAN ONTWATERD SL

STANKOVERLAST EN -BESTRIJDING BIJ DE VERLADING VAN ONTWATERD SLIB

stowa@stowa.nl WWW.stowa.nl TEL 030 232 11 99 FAX 030 232 17 66

Publicaties en het publicatie overzicht van de STOWA kunt u uitsluitend bestellen bij:

Hageman Fulfilment POSTBUS1110, 3300 CC Zwijndrecht,

HOOFDRAPPORT

2004

09

ISBN90.5773.2 4 2 .2

RAPPORT

STANKOVERLAST EN -BESTRIJDING BIJ DE VERLADING VAN ONTWATERD SLIB

COLOFON

Utrecht, 2004

UITGAVE STOWA, Utrecht

PROJECTUITVOERING

ing. J. Dekkers Royal Haskoning ir. N. Groeneveld Royal Haskoning dr. ir. A. Visser Royal Haskoning dr. ir. W.M. Wiegant Royal Haskoning

BEGELEIDINGSCOMMISSIE

ing. A.A.J.C.Schellen (voorzitter) Zuiveringsschap Hollandse Eilanden en Waarden ing. L.A. van Efferen Waterschap Zuiderzeeland

ing. R.E. Moerman Waterschap de Dommel

dr. G.R. Zoutberg Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier ing A. Sengers Hoogheemraadschap van Schieland

ir. C.A. Uijterlinde STOWA

DRUK Kruyt Grafisch Advies Bureau

STOWA rapportnummer 2004-09 ISBN 90-5773-242-22

TEN GELEIDE

De opslag en het verladen van slib op plaatsen waar zuiveringsslib ontwaterd wordt leidt regelmatig tot geurhinder, zowel op het terrein van de RWZI als daarbuiten. Dit is natuurlijk niet gewenst en daarom is het van belang dat er afdoende maatregelen worden genomen om deze geurhinder te voorkomen. Op veel ontwateringslocaties zijn maatregelen getroffen om deze geurhinder te voorkomen. Een landelijk beeld omtrent de effectiviteit en kosten van deze maatregelen ontbreekt echter. Ook is er geen goed inzicht in hoeveel geuremissie nu werkelijk optreedt tijdens de verlading van zuiveringsslib.

Op basis van de ervaringen van verschillende waterbeheerders is een goed beeld van de effectiviteit van verschillende maatregelen voor de bestrijding van geuroverlast verkregen.

Bovendien zijn metingen verricht om inzicht in kengetallen voor de emissie van geur tij- dens opslag en verlading van slib te verkrijgen. Dit rapport kan de keuze voor maatregelen om geurhinder te voorkomen vergemakkelijken.

Een schriftelijke enquête onder de waterkwaliteitsbeheerders en een bezoek aan een aantal van hen hebben een belangrijke rol gespeeld bij de totstandkoming van dit rapport. De STOWA is de waterkwaliteitsbeheerders die hun medewerking in hebben verleend zeer erkentelijk.

Het onderzoek is geïnitieerd door vijf waterschappen die naast de deelname aan de begeleidingscommissie een aanvullende financiële bijdrage hebben geleverd aan het project. De STOWA wil haar onderzoeksprogramma graag vraaggestuurd vanuit de deel- nemers invullen. De werkwijze die bij dit project gehanteerd is, is een goed voorbeeld van vraaggestuurd onderzoek waarbij alle waterschappen hun voordeel mee kunnen doen. De STOWA wil de vijf waterschappen die het project geïnitieerd hebben graag bedanken voor hun betrokkenheid bij dit project.

Utrecht, mei 2004

De directeur van de STOWA ir. J.M.J. Leenen

SAMENVATTING

Stankoverlast door kortdurende piekemissies van geur tijdens slibverlading wordt door om- wonenden en medewerkers van RWZI’s regelmatig gemeld. Tijdens de slibverlading komt het slib in contact met de buitenlucht waardoor de aanwezige geurcomponenten zich kunnen verspreiden en aanleiding kunnen zijn tot geuroverlast. Dit onderzoek werd verricht om te komen tot meerdere oplossingen om deze geuremissie tegen te gaan. Deze oplossingen moeten worden gezien als “best beschikbare technieken”.

Via een enquête is nagegaan hoe het gesteld is met de geurhinder in Nederland. Op circa de helft van de ontwateringslocaties wordt tijdens de slibopslag of slibverlading geuroverlast waargenomen, variërend van ernstig en vaak (16 %) tot regelmatig (31 %). Op 38 % van de locaties wordt vrijwel nooit geuroverlast waargenomen. Ter plaatse van de woonbebouwing blijkt dat op 16 % van de locaties regelmatig of vaak geuroverlast wordt waargenomen. Uit de enquête kon worden vastgesteld dat:

• slibopslag in containers minder vaak geuroverlast oplevert dan slibopslag in silo’s;

• de samenstelling van het slib geen (duidelijke) relatie heeft met de overlast;

• de transportwijze van ontwaterd slib en de opslagtijd een duidelijke relatie met geuroverlast vertonen;

• verlading in een laadhal op de RWZI meer geuroverlast voor het personeel oplevert dan verlading in de open lucht;

• de huidige toegepaste isolaties tijdens slibverlading op ontwateringslocaties niet per definitie geuroverlast verhinderen.

De vorming van stankstoffen tijdens slibopslag treedt op onder anaërobe condities waarbij vooral vluchtige zwavelverbindingen, zoals H₂S, methaanthiol en dimethylsulfide worden gevormd. Tijdens aërobe condities kunnen deze verbindingen weer worden afgebroken. H₂S is goed afbreekbaar en wordt als eerste afgebroken. Andere componenten, zoals organisch polysulfides zijn moeilijker afbreekbaar.

Bij opslag van ontwaterd slib zullen de gevormde geurcomponenten zich ophopen in het slib. Zolang de slibkoek intact blijft zal emissie slechts plaatsvinden vanaf het sliboppervlak.

In het slib aanwezige geurcomponenten blijven dan in het slib opgesloten. Bij het verladen van het slib vanuit de silo naar een vrachtwagen wordt de slibstructuur verbroken. Dit kan leiden tot een ‘stankexplosie’, de kortdurende emissie van een grote hoeveelheid geureenheden. Bij de verlading van een container blijft de slibkoek intact, waarbij er een constante beperkte geuremissie optreedt.

Om de geuremissie tijdens slibverlading te kwantificeren zijn geurmetingen op 4 locaties uitgevoerd. Bij verlading van slib vanuit een slibsilo blijkt een geur emissie op te treden van 5 – 31 x 10⁶ geureenheden per ton verladen slib. Voor slib opgeslagen in containers kan wor- den uitgegaan van een emissie van circa 0,6 x 10⁶ ge.container^-1.h^-1. Uit de metingen werd tevens duidelijk dat actiefkoolfilters in staat zijn om alle geuremissies goed te verwijderen, mits de filters op tijd ververst worden. Biofilters hebben een matig rendement.

Om na te gaan welke maatregelen effectief zijn tegen geuremissie tijdens slibverlading zijn een aantal ontwateringslocaties onderzocht, waarbij verschillende typen van slibopslag en geurreducerende maatregelen zijn getroffen.

Om geuroverlast te verhinderen kunnen de volgende maatregelen worden getroffen:

• maatregelen gericht op verhinderen van de vorming van geurstoffen;

• maatregelen gericht op het tegengaan van emissie en verspreiding van geurstoffen in de omgeving.

VERHINDEREN VAN DE VORMING VAN GEURSTOFFEN Deze maatregelen richten zich op:

• het verhinderen van de ontwikkeling van een anaërobe microbiologische populatie;

• de introductie van microbiologische afbraak van geurstoffen.

Er zijn geen praktisch uitvoerbare maatregelen waarmee het verhinderen van een anaërobe microbiologische populatie wordt gegarandeerd of waarbij voldoende afbraak van geurstof- fen wordt geïntroduceerd. Wel zijn er eenvoudige maatregelen waarmee de mate van geurvorming wordt gereduceerd. Deze maatregelen zijn:

• minimaliseer de slibopslagtijd;

• vermijd slibtransportmiddelen (bijvoorbeeld plunjerpompen) waarbij het slib sterk versmeert;

• pas bij slibsilo’s voeding van boven en verlading vanonder toe;

• voeg bij opslag van aëroob slib een kleine hoeveelheid anaëroob slib (circa 1 %) toe.

TEGENGAAN VAN EMISSIE EN VERSPREIDING VAN GEURSTOFFEN.

De toegepaste geurreducerende maatregelen op ontwateringslocaties in Nederland richten zich voornamelijk op het verhinderen van emissie en verspreiding van geur. Naar de wijze waarop slib wordt opgeslagen kan onderscheid worden gemaakt in locaties met open of afgezeilde containers, gesloten containers en slibsilo’s.

OPEN/AFGEZEILDE CONTAINERS

Bij opslag in open of afgezeilde containers kan geuroverlast optreden. Er is 1 locatie waar verneveling van geurreducerende chemicaliën succesvol was.

GESLOTEN CONTAINERS

Om geuremissie en -overlast te verhinderen worden de gesloten containers afgezogen waarbij de afgezogen lucht wordt gezuiverd. Gesloten afgezogen containers geven een goede garantie dat geuroverlast wordt verhinderd. Het afzuigdebiet moet voldoende hoog zijn om een explosief gasmengsel van biogas en lucht te vermijden. Dit komt overeen met een ventilatievoud van 5 à 7. De afgezogen lucht kan in biofilters of actiefkoolfilters worden behandeld; beide systemen zijn voldoende effectief.

SLIBSILO’S

Om geuremissie en -overlast tijdens de slibverlading te verhinderen zijn op de verschillende ontwateringslocaties de volgende maatregelen voorzien: isolatie, ventilatie, en behandeling van de geventileerde lucht. Er zijn in het verleden bij slibsilo’s proeven met verneveling van geurreducerende chemicaliën uitgevoerd. Deze waren echter onvoldoende effectief.

• Isolatie

De meeste zekerheid om geuroverlast te voorkomen wordt bereikt door de toepassing van een overkapping die de vulluiken van de container goed omsluit. De overkapping moet redelijk luchtdicht zijn. De container en de overkapping moeten goed op elkaar zijn afgestemd. Open overkappingen of laadhallen blijken onvoldoende effectief en ge- ven geen garantie dat geuroverlast wordt vermeden.

• Ventilatie

De slibsilo en de isolatie moeten beide worden afgezogen. De slibsilo wordt continu afgezogen. Het afzuigdebiet moet voldoende hoog zijn om een explosief gasmengsel van biogas en lucht te vermijden. Dit betekent dat een ventilatievoud van 5 à 7 moet worden toegepast. De isolatie wordt alleen tijdens de slibverlading afgezogen. In de praktijk blijkt dat bij een afzuigdebiet van 2.500 – 3.000 m³.h-1 geuroverlast wordt vermeden.

• Luchtbehandeling

Biofilters werken goed bij een continue belasting. Tijdens slibverlading, wanneer er een piekbelasting optreedt, blijken biofilters in de praktijk matig te werken en slaan deze systemen door. Alleen actiefkoolfilters bieden een garantie dat de piekemissie aan geur tijdens de verlading effectief worden behandeld.

DE STOWA IN HET KORT

De Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer, kortweg STOWA, is het onderzoeksplat- form van Nederlandse waterbeheerders. Deelnemers zijn alle beheerders van grondwater en oppervlaktewater in landelijk en stedelijk gebied, beheerders van installaties voor de zuive- ring van huishoudelijk afvalwater en beheerders van waterkeringen. In 2002 waren dat alle waterschappen, hoogheemraadschappen en zuiveringsschappen, de provincies en het Rijk (i.c. het Rijksinstituut voor Zoetwaterbeheer en de Dienst Weg- en Waterbouw).

De waterbeheerders gebruiken de STOWA voor het realiseren van toegepast technisch, natuurwetenschappelijk, bestuurlijk juridisch en sociaal-wetenschappelijk onderzoek dat voor hen van gemeenschappelijk belang is. Onderzoeksprogramma’s komen tot stand op basis van behoefteinventarisaties bij de deelnemers. Onderzoekssuggesties van derden, zoals kennisinstituten en adviesbureaus, zijn van harte welkom. Deze suggesties toetst de STOWA aan de behoeften van de deelnemers.

De STOWA verricht zelf geen onderzoek, maar laat dit uitvoeren door gespecialiseerde instanties. De onderzoeken worden begeleid door begeleidingscommissies. Deze zijn samen- gesteld uit medewerkers van de deelnemers, zonodig aangevuld met andere deskundigen.

Het geld voor onderzoek, ontwikkeling, informatie en diensten brengen de deelnemers samen bijeen. Momenteel bedraagt het jaarlijkse budget zo’n vijf miljoen euro.

U kunt de STOWA bereiken op telefoonnummer: +31 (0)30-2321199.

Ons adres luidt: STOWA, Postbus 8090, 3503 RB Utrecht.

Email: stowa@stowa.nl.

Website: www.stowa.nl.

STANKOVERLAST EN -BESTRIJDING BIJ DE VERLADING VAN

ONTWATERD SLIB

I N HO U D

T E N G E L E I D E SA M E N VAT T I N G S TO WA I N H E T KO R T

1 I N L E I D I N G , P R O B L E E M - E N D O E L S T E L L I N G 1

1 . 1 I n l e id i ng e n p ro b l e e ms t e l l i ng 1

1 . 2 D o e l s t e l l i ng 1

1 . 3 L e e s w i j z e r 1

2 L I T E R AT U U R S T U D I E E N T H E O R E T IS C H E AC H T E R G R O N D E N 2

2 . 1 I n l e id i ng 2

2 . 2 Vo r m i ng v a n s t a n k s t of f e n 2

2.2.1 H₂S 3

2.2.2 Organische zwavelhoudende verbindingen 4

2.2.3 N-verbindingen 4

2.2.4 Zuren, aldehyden, en ketonen 5

2.3 Afbraak van stankstoffen 5

2.3.1 Aërobe afbraak 5

2.3.2 Anaërobe afbraak 6

2.3.3 Anoxische afbraak 6

2.4 Emissie van stankstoffen bij slibopslag en -verlading 6

2.5 Behandeling van stankstoffen 6

2.5.1 Luchtafzuiging bij slibopslag en slibverlading 6

2.5.2 Zuivering van geurhoudende lucht bij slibopslag en slibverlading 7

2.6 Gezondheidstechnische aspecten van geuroverlast 8

3 ENQUÊTE 10

4 GEURREDUCERENDE MAATREGELEN OP DE ONDERZOCHTE LOCATIES 12

4.1 Inleiding 12

4.1.1 Bezoeken 12

4.1.2 Waterlijn 12

4.1.3 Slibindikking, slibgisting, slib buffering en slibontwatering 12

4.1.4 Slibopslag en -verlading 13

4.2 Slibopslag in silo’s 13

4.2.1 Afzuiging van de slibsilo 13

4.2.2 Isolaties tijdens de slibverlading 13

4.2.3 Behandeling van afgezogen lucht 17

4.2.4 Overige maatregelen 18

4.3 Slibopslag in containers 19

4.3.1 Open of afgezeilde containers 19

4.3.2 Gesloten containers 19

4.4 Evaluatie 21

5 METING VAN DE EMISSIE TIJDENS VERLADING 22

5.1 Inleiding 22

5.2 Meetprogramma en methodiek 22

5.3 Resultaten 23

5.4 Bespreking van de resultaten 25

5.5 Conclusies 26

6 TECHNOLOGISCHE EVALUATIE 27

6.1 Geurvorming 27

6.1.1 Oorzaken geurvorming 27

6.1.2 Maatregelen om geurvorming te verhinderen 27

6.2 Geuremissie 29

6.2.1 Slibopslag in silo’s 29

6.2.2 Slibopslag in containers 31

6.3 Samenvatting technologische evaluatie 31

7 TECHNISCHE UITVOERING EN KOSTEN VAN DE SLIBVERLADING 33

7.1 Slibopslag in silo’s 33

7.1.1 Technische uitvoering 33

7.1.2 Kosten slibverlading 35

7.2 Slibopslag in containers 36

7.2.1 Technische uitvoering 36

7.2.2 Kosten slibverlading 37

8 CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN 38

8.1 Conclusies 38

8.2 Aanbevelingen 39

9 REFERENTIES 40

BIJLAGEN

Bijlage 1 Potentiële stankveroorzakende stoffen Bijlage 2 Enquête - resultaten

Bijlage 3 Omschrijving onderzochte ontwateringslocaties Bijlage 4 Berekening afzuigdebiet slibsilo – gesloten container

1

INLEIDING, PROBLEEM- EN DOELSTELLING

1.1 INLEIDING EN PROBLEEMSTELLING

Stankoverlast door kortdurende piekemissies van geur tijdens slibverlading wordt door omwonenden en medewerkers van de RWZI regelmatig gemeld. In de Wm-vergunning wor- den emissienormen en/of specifieke maatregelen om deze piekemissies te beperken meer en meer opgenomen. Het is daarom van essentieel belang dat passende maatregelen worden genomen zodat deze piekemissies niet leiden tot geurklachten. Naast de directe geurover- last kan blootstelling aan bepaalde geurcomponenten mogelijk ook een gezondheidsrisico inhouden.

Het ontstaan van geurcomponenten tijdens slibopslag wordt veroorzaakt door anaërobe rottingsprocessen. Tijdens de slibverlading komt het slib in contact met de buitenlucht waardoor de aanwezige geurcomponenten zich kunnen verspreiden en geuroverlast ver- oorzaken.

Diverse maatregelen zijn toegepast of getest om de piekemissie van geur tijdens slibopslag en slibverlading te voorkomen. Tot op heden ontbreekt echter een goed landelijk beeld van de ervaringen met geuremissies tijdens slibopslag en -verlading, en de effectiviteit van mo- gelijke maatregelen om deze emissies tegen te gaan. Meer inzicht in de oorzaken van en maatregelen tegen geuroverlast is gewenst.

1.2 DOELSTELLING

De doelstelling van het onderzoek is om op basis van een goed inzicht in de factoren die bij geuremissie en stankoverlast tijdens slibverlading van belang zijn, te komen tot meerdere oplossingen om deze geuremissie tegen te gaan. Deze oplossingen moeten worden gezien als “best beschikbare technieken”.

1.3 LEESWIJZER

Het eerste deel van dit rapport beschrijft een aantal deelstudies. Deze omvatten een litera- tuurstudie, een inventarisatie van landelijke ervaringen met geuremissies tijdens slibopslag en slibverlading, een nader onderzoek aan een aantal geselecteerde slibontwateringslocaties en aanvullende geurmetingen op een aantal locaties.

In het tweede deel van het rapport worden de resultaten van de deelstudies geëvalueerd, en worden die systemen omschreven waarmee geurhinder tijdens slibverlading kan worden voorkomen. Het rapport wordt afgesloten met de conclusies en aanbevelingen die uit dit onderzoek volgen.

2

LITERATUURSTUDIE EN THEORETISCHE ACHTERGRONDEN

2.1 INLEIDING

Er wordt aangenomen dat geur op RWZI’s een gevolg is van de emissie van zwavelverbin- dingen. Een uitgebreid onderzoek is verricht door Islam et al (1998). Deze onderzoekers hebben voor 4 RWZI’s op diverse plaatsen in de waterlijn monsters getrokken en onderzocht op vluchtige organische componenten. Alle analyses werden verricht aan de waterfase. Het analyseprogramma omvatte: H₂S, methylsulfiden, mercaptanen, ammonia, methylamines, skatol en indol. De voornaamste conclusies waren:

• Geurcomponenten worden veroorzaakt door anaërobe condities.

• Geurcomponenten worden voornamelijk gevonden bij de voorbehandeling (ontvangst- werk, rooster, zandvanger, voorbezinking), de retourslibstroom en de deelstromen (overloopwater indikker, slibwater slibontwatering). De hoogste concentraties werden gevonden in het slibwater van de slibontwatering.

Door Islam et al zijn geen metingen verricht aan ontwaterd slib. Een indicatie van de pro- ductie van vluchtige geurverbindingen in ontwaterd slib volgt uit het onderzoek van Winter en Duckham (2000). Zij onderzochten de emissie van methylmercaptaan, dimethyl- sulfide, dimethyldisulfide, dimethyltrisulfide en skatol tijdens opslag van ontwaterd slib in de open lucht. Sulfide werd niet onderzocht. De voornaamste conclusie was dat de bijdrage van dimethyltrisulfide aan de geur belangrijker was dan die van dimethylsulfide, en die weer belangrijker dan die van dimethyldisulfide. Naast de metingen van Winter en Duckham is er verder weinig onderzoek verricht naar emissie van geur tijdens slibopslag.

2.2 VORMING VAN STANKSTOFFEN

Stankstoffen worden gevormd onder anaërobe condities. De snelheid waarmee anaërobe rottingsprocessen optreden is afhankelijk van diverse factoren zoals de temperatuur, de aanwezigheid van (afbreekbaar) organische materiaal, de pH et cetera. (Mesofiele) anaërobe bacteriën zijn actief tussen 5 en 40 à 45 °C. De optimale temperatuur ligt bij 35 °C. Bij lage- re temperaturen loopt de activiteit snel terug; bij 25 en 15 °C bedraagt de activiteit respec- tievelijk nog maar 40 % en 5 % van het maximum bij 35 °C. Hierdoor treedt bij hoge tempe- raturen vaker geuroverlast op dan bij lagere temperaturen.

De methanogene slibactiviteit is een indicatie voor de anaërobe activiteit van het slib. De initiële (methanogene) activiteit hangt sterk af van het type slib. Uitgegist slib heeft een activiteit van circa 0,05 – 0,1 kg CZV.kg organische stof^-1.dag^-1. Voor actief slib is dit een factor 100 lager (IHE-LUW 2000). Een neutrale tot licht alkalische pH (pH 7-8) is het meest gunstig is voor anaërobe processen. De minimum en maximum pH zijn ongeveer 6 en 9.

Als ontwaterd slib wordt gestort in een silo of container bevat het een geringe hoeveelheid lucht. In de slibmassa is dus plaats voor aërobe, micro-aërofiele en anaërobe processen.

Hoewel er nagenoeg geen specifiek onderzoek naar is gedaan, mag worden gesteld dat initi- eel alle eerder genoemde microbiologische processen parallel kunnen optreden. Binnen een relatief korte tijd na het storten zal het slib nagenoeg volledig anaëroob worden. Het gevolg is dat producten van anaërobe microbiële omzettingen zich in het slib ophopen. Deze anaë- robe afbraakprocessen verlopen sneller als er meer substraat beschikbaar is. Dit zal het ge- val zijn door bijvoorbeeld versmering van het slib tijdens het verpompen. Ook een geringer drogestofgehalte (en dus een hoger vochtgehalte) zal bijdragen aan een grotere microbiële activiteit.

Stankstoffen die onder anaërobe condities kunnen worden gevormd zijn: H₂S, vluchtige or- ganische zwavelverbindingen, stikstofverbindingen, zuren, aldehyden en ketonen. In bij- lage 1 is een overzicht gegeven van een aantal verbindingen die geuroverlast kunnen ver- oorzaken.

2.2.1 H₂S

Onder anaërobe condities wordt H₂S als volgt gevormd:

• Als eindproduct van de (anaërobe) afbraak van organische zwavelverbindingen

organische S-verbindingen S^2- + CH₄ + CO₂

• Als eindproduct van de sulfaatreductie

SO₄^2- + organische–CZV S^2- + geoxideerde organische-CZV

Sulfide kan in verschillende vormen voorkomen. De relatie hiertussen volgt uit de volgende chemische evenwichten¹:

H₂S_gas H₂S_liq α = H2S_gas/H₂S_liq = 2,27 H2Sliq HS^-+ H⁺ PK1 = 7,04

HS^- S^2- + H⁺ PK2 = 12,89

De concentratie H2S in de lucht wordt bepaald door de concentratie in de vloeistoffase. Deze is sterk pH afhankelijk. Bij een pH waarde van 6, 7 en 8 is respectievelijk circa 90, 50 en 10 % van de sulfide in de vloeistoffase aanwezig als H2S. Emissie van en geuroverlast door H2S zal bij lage pH waarden hoger zijn dan bij hoge pH waarden.

1 Waarden constanten ontleend aan rapport “Geuremissie slibontwatering rwzi Geestmerambacht, Hoogheemraadschap van Uitwaterende Sluizen in Hollands, Noorderkwartier, G2008.A0/R005/AVI/GKK, april 1999

2.2.2 ORGANISCHE ZWAVELHOUDENDE VERBINDINGEN

De bekendste bronnen voor de vorming van zwavelhoudende verbindingen zijn de zwavel- houdende aminozuren cysteïne en methionine, en dimethylsulfoniopropionaat (DMSP, een verbinding die in mariene algen voorkomt). DMSP is een bron voor de productie van dime- thylsulfide (DMS). DMSP wordt hierbij opgesplitst in DMS en acrylzuur. Hiernaast blijkt dat vorming van DMS ook uit laagmoleculaire organische verbindingen en H₂S optreedt (Vis- scher et al 2003).

De eindproducten van de anaërobe afbraak van cysteïne en methionine zijn CH₄ en H₂S.

Tijdens de afbraak worden echter significante hoeveelheden methylmercaptaan en in min- dere mate DMS als intermediair gevormd. Daarnaast kunnen kleine hoeveelheden van an- dere zwavelverbindingen worden gevormd, zoals dimethyldisulfide (DMDS) en dimethyl- trisulfide (DMTS).

Ginzburg et al. (1999) constateerde dat bij de aërobe afbraak van cysteïne en methionine an- organische polysulfiden worden gevormd. Het mechanisme van deze vorming is nog on- bekend en wordt door Heitz (2000) in verband gebracht met anaërobe condities. Het is waar- schijnlijk dat vorming van polysulfide optreedt onder micro-aërofiele condities. De gevorm- de polysulfiden worden door biologische methylering omgezet in DMS, DMDS en DMTS.

FIGUUR 1 EEN VEREENVOUDIGD SCHEMA VAN DE MOGELIJKE VORMING VAN VLUCHTIGE ORGANISCHE ZWAVELVERBINDINGEN.

cysteïne / methionine

sulfaat sulfide

laagmoleculaire verbindingen

polysulfide mercaptanen dimethylsulfide dimethyldisulfide dimethyltrisulfide

methylering

CH4 + H2S

2.2.3 N-VERBINDINGEN

Het eindproduct van de anaërobe afbraak van organische N verbindingen is NH_4.

Emissie van NH₃ is hierbij mogelijk. Deze emissie is pH afhankelijk. Tijdens de afbraak van organische N verbindingen (aminozuren) kunnen gemethyleerde amines en aromatische stikstofverbindingen worden gevormd.

Lindemann (2002) onderzocht het effect van de dosering van op trimethylamine gebaseerde poly-electrolieten (PE) op de vorming van methylamines. In experimenten met uitgegist ontwaterd slib, ontwaterd aëroob slib, ingedikt slib en primair slib werd geconstateerd dat dosering van PE leidde tot een aanzienlijk verhoogde trimethylamine-concentratie door de afbraak van het PE. De in de waterfase gemeten concentraties waren hierbij 20 tot 50 keer hoger in vergelijking met het niet toevoegen van PE.

2.2.4 ZUREN, ALDEHYDEN, EN KETONEN

Bij de anaërobe afbraak van organische verbindingen worden zuren, aldehyden en ketonen als intermediair gevormd. Deze producten worden gevormd tijdens de verzuringsfase. Bij een volledige anaërobe afbraak worden deze verbindingen omgezet tot CH₄ en CO₂.

2.3 AFBRAAK VAN STANKSTOFFEN

Stankstoffen kunnen anaëroob (met uitzondering van H₂S), anoxisch en aëroob worden af- gebroken.

2.3.1 AËROOB

Onder aërobe condities worden H₂S en andere gereduceerde zwavelverbindingen geoxi- deerd. Bij een volledige oxidatie wordt sulfaat als eindproduct gevormd.

HS^- + 2 O₂ + OH^- H₂SO₄

CH3SH + 3½O2 CO2 + H2SO4 + H2O (CH₃)₂S + 5 O₂ 2 CO₂ + H₂SO₄ + 2 H₂O

De biologische oxidatie van sulfide is een veelvuldig onderzocht proces (Buisman 1989, Janssen 1996). Hoewel sulfaat het eindproduct van deze oxidatie is, blijkt dat bij hoge sulfi- debelastingen en lagere zuurstofconcentraties, een biologische oxidatie tot elementaire zwavel als voornaamste eindproduct mogelijk is. Andere intermediairen van sulfide oxi- datie zijn sulfiet en thiosulfaat. Bij chemische sulfide oxidatie worden zwavel, thiosulfaat, sulfiet en sulfaat als eindproducten waargenomen.

Van de aërobe oxidatie van mercaptanen en methylsulfides is minder bekend. Opvallend is wel dat de oxidatiesnelheden aanzienlijk lager liggen dan voor sulfide en dat de oxidatie gevoeliger is voor inhibitie. Geurts (1986) constateerde dat DMS onder aërobe condities een stabiel product is en nagenoeg niet wordt afgebroken. Methylmercaptaan wordt vrij lang- zaam geoxideerd terwijl H₂S relatief snel wordt geoxideerd. Figuur 2 geeft de afbraak voor enkele sulfideverbindingen onder aërobe condities.

FIGUUR 2 VERLOOP VAN CONCENTRATIES VAN DIVERSE ZWAVELVERBINDINGEN IN DE HEADSPACE VAN ROT WATER NA TOETREDING VAN ZUURSTOF (NAAR GEURTS 1986). DMS = DIMETHYLSULFIDE. DE EENHEID SIGNAAL OP DE Y-AS IS EEN MAAT VOOR DE HOEVEELHEID ZWAVEL;

DIT IS EEN RELATIEVE MAAT.

0 10 20 30 40 50 60 70

0 20 40 60 80 100

tijd (minuten)

signaal (arbitrair)

DM S x 100 CH3SH H2S

Uit onderzoek naar de behandeling van gassen door compostfilters blijkt dat vooral DMS vrij recalcitrant is, en dat de afbraak gevoelig is voor diverse milieufactoren waarbij een aanzienlijke remming kan optreden (Op den Camp et al 1994, Kuenen & Robertson 1992).

De aërobe afbraak van DMS verloopt gewoonlijk via methylmercaptaan, dat weer wordt omgezet tot formiaat (HCHO). Hierbij kan de zwavel worden afgesplitst of omgezet, maar kan ook de methylgroep worden omgezet (Visscher & Taylor 1993).

2.3.2 ANAËROOB

Onder anaërobe condities kunnen de verschillende gevormde organische zwavelhoudende verbindingen worden omgezet. Methaanbacteriën kunnen DMS en methylmercaptaan om- zetten in methaan en H₂S. Ook sulfaatreducerende bacteriën kunnen DMS en methyl- mercaptaan omzetten (Lomans et al 1999a, 1999b). De mate waarin in opgeslagen slib volle- dige afbraak mogelijk is, is afhankelijk van de aanwezige anaërobe activiteit. Deze zal bij opslag van uitgegist slib hoger zijn dan bij aëroob slib.

2.3.3 ANOXISCH

Anoxische afbraak vereist de aanwezigheid van nitraat. Evenals bij aërobe afbraak is hierbij een volledige omzetting in principe mogelijk. Denitrificatie met sulfide is een bekend proces. Van denitrificatie met DMS, mercaptanen en andere vluchtige S-verbindingen is echter weinig bekend.

2.4 EMISSIE VAN STANKSTOFFEN BIJ SLIBOPSLAG EN -VERLADING

Bij opslag van ontwaterd slib worden door anaërobe afbraak geurcomponenten gevormd.

Deze geurcomponenten hopen zich op in het slib. Zolang de slibkoek intact blijft zal geu- remissie slechts plaatsvinden vanaf het sliboppervlak. In het slib aanwezige geur- componenten emitteren niet maar blijven in het slib opgesloten.

Bij verladen van slib vanuit een slibsilo naar een vrachtwagen wordt de slibstructuur ver- broken. Er is dan kortstondig veel contactoppervlak tussen de slibdeeltjes en de omringende lucht. Vooral vluchtige geurcomponenten zullen hierbij plotseling vrijkomen. Dit kan lei- den tot een ‘stankexplosie’, de kortdurende emissie van een grote hoeveelheid geur.

Geuremissie vanuit een container is meer een constante emissie van een beperkte hoeveel- heid geur. Bij de verlading blijft de slibkoek intact. Wel is het mogelijk dat op de ontvan- gende locatie, waar slib vanuit containers wordt ingenomen en waar de slibstructuur als- nog wordt verbroken, wel een stankexplosie plaatsvindt.

2.5 BEHANDELING VAN STANKSTOFFEN

Behandeling van geurhoudende lucht berust op het afzuigen van voldoende lucht zodat geen geuremissie naar de omgeving optreedt, en het zuiveren van de afgezogen lucht.

2.5.1 LUCHTAFZUIGING BIJ SLIBOPSLAG EN SLIBVERLADING

Voor afzuiging van onderdelen op een RWZI worden doorgaans de volgende richtlijnen ge- hanteerd (STOWA 1994):

• ventilatievoud 10 maal per uur voor betreedbare ruimtes;

• ventilatievoud 1-3 maal per uur voor (vrijwel) niet te betreden ruimtes.

Bovengenoemde richtlijnen zijn gebaseerd op H₂S-houdende lucht en hebben vooral betrek- king op onderdelen van de waterlijn. Bij slibopslag en tijdens slibverlading zal naast H₂S ook emissie optreden van vluchtige zwavelverbindingen zoals methylmercaptanen en me- thylsulfides. Verder zijn de ventilatievouden ontwikkeld voor een afgedichte omgeving om zo voldoende onderdruk te creëren zodat “lekkage” van geurhoudende lucht wordt voor- komen. Bij slibverlading vanuit een silo waarbij geen luchtdichte aaneengesloten isolatie is aangebracht tussen de silo en container, is het hanteren van een ventilatievoud geen goed criterium. Binnen een afgedichte omgeving zoals een slibsilo of een gesloten container is een ventilatievoud wel een goede grondslag.

Tot slot zal door anaërobe afbraakprocessen biogas worden gevormd. Biogas kan bij een be- paalde verhouding met lucht een explosief mengsel vormen. De afzuiging moet voldoende hoog zijn zodat de verhouding biogas-lucht zich buiten de explosieve zone bevindt. Bij het bepalen van afzuigdebieten van slibsilo’s en gesloten containers moet hiermee rekening worden gehouden.

2.5.2 ZUIVERING VAN GEURHOUDENDE LUCHT BIJ SLIBOPSLAG EN SLIBVERLADING

Voor de behandeling van geurhoudende lucht worden de volgende technieken meestal toe- gepast:

• Biofilters

In biofilters worden de geurcomponenten door micro-organismen afgebroken. Als drager- materiaal wordt vaak compost toegepast. Biofilters zijn geschikt voor behandeling van H₂S en/of NH₃ houdende lucht. Voor de behandeling van lucht met vluchtige zwavelverbin- dingen zoals methylmercaptanen en methylsulfides zijn biofilters minder effectief. De om- zettingssnelheden voor deze verbindingen zijn aanzienlijk lager dan voor H₂S. Verder zijn biofilters gevoelig voor discontinue luchtstromen, luchtstromen met sterk wisselende con- centraties en piekbelastingen. Piekbelasting aan geur treedt op bij slibverlading vanuit een silo. Een biofilter kan dan doorslaan.

• Lavafilters

Bij lavafilters worden geurcomponenten door micro-organismen afgebroken. Als dragerma- teriaal wordt bijvoorbeeld lavasteen of kunststof toegepast. Evenals biofilters zijn lavafilters minder effectief voor vluchtige organische zwavelverbindingen en gevoelig voor variaties en piekbelastingen.

• Gaswassers

Luchtreiniging in gaswassers treedt op met water dat over een gepakte kolom wordt ge- sproeid. Hierdoor wordt een groot uitwisselingsoppervlak gecreëerd zodat de componenten efficiënt in het water worden opgenomen. De verwijdering kan plaatsvinden door absorptie in het water al dan niet gevolgd door chemische oxidatie. In het laatste geval worden oxida- tiemiddelen als H₂O₂, NaOCl of O₃ gebruikt. Behandeling van H₂S houdende lucht wordt uitgevoerd in een alkalische wasser. Gaswassers zijn effectief en technische geschikt voor de behandeling van afgezogen lucht bij slibverlading. Echter, voor de schaalgrootte bij slibver- lading zijn ze bedrijfseconomisch niet aantrekkelijk.

• Actiefkoolfiltratie

Bij actiefkoolfiltratie adsorberen de componenten aan actiefkool. Na verloop van tijd is ac- tiefkool verzadigd en moet deze vervangen of geregenereerd worden. Actiefkoolfiltratie wordt in het buitenland veelvuldig toegepast. Het proces is gevoelig voor vochthoudende lucht. De lucht moet daarom worden gedroogd voor de filtratiestap. Actiefkoolfiltratie is ge- schikt voor de zuivering van geurhoudende lucht tijdens slibverlading.

2.6 GEZONDHEIDSTECHNISCHE ASPECTEN VAN GEUROVERLAST

Tijdens de slibverlading kunnen medewerkers blootgesteld worden aan:

• geur;

• slib en stofdeeltjes;

• specifieke componenten.

Voor mogelijke gezondheidsrisico’s zijn blootstelling aan slib- of stofdeeltjes en specifieke componenten van belang.

BLOOTSTELLING AAN SLIB- OF STOFDEELTJES

Bij blootstelling aan slib- of stofdeeltjes is er mogelijk een gezondheidsrisico door de aanwe- zigheid van endotoxinen. Endotoxinen zijn een onderdeel van de celwand van gramnega- tieve bacteriën die bijna altijd aanwezig zijn in organische stof. Bij blootstelling aan endo- toxinen kunnen de volgende verschijnselen direct optreden: droge hoest, kortademigheid met verminderde longfunctie en koorts. Na enkele uren kunnen benauwdheid, hoofdpijn en gewrichtsklachten voorkomen. Er bestaat nog geen wettelijke MAC waarde voor endo- toxinen. Wel is door de Werkgroep van Deskundigen van de Gezondheidsraad een advies- waarde voorgesteld van 50 endotoxine units (EU)/m³ gemeten in inhaleerbare stof. Deze ad- vieswaarde is de gemiddelde concentratie over een 8 urige werkdag.

In het verleden zijn metingen aan endotoxinen op RWZI’s uitgevoerd (STOWA 2002); hierbij zijn echter geen metingen aan slibverladingssystemen uitgevoerd. Wel bleek dat con- centraties endotoxinen in de sliblijn hoger zijn dan in de waterlijn en dat er een correlatie is tussen aanwezigheid van slibdeeltjes in aërosolen en blootstelling aan endotoxinen.

Bij slibverlading is er een mogelijke kortdurende blootstelling aan endotoxinen. In dit geval zou een MAC-15 waarde (maximale concentratie gedurende 15 minuten blootstelling) meer zinvol kunnen zijn.

BLOOTSTELLING AAN SPECIFIEKE COMPONENTEN.

Bij blootstelling aan specifieke componenten wordt vaak verwezen naar H₂S. Bij slibverla- ding kan echter een emissie van diverse verbindingen optreden. In bijlage 1 is een overzicht van deze verbindingen inclusief de MAC waarde (gebaseerd op een gemiddelde concentratie gedurende 8 uur) gegeven. In tabel 1 wordt ingegaan op een aantal vluchtige zwavel- verbindingen die in geurhoudende lucht tijdens slibverlading worden aangetroffen. Evenals bij endotoxinen geldt ook hier dat een MAC-15 waarde meer zinvol is dan een MAC waarde gebaseerd op een gemiddelde concentratie gedurende 8 uur.

TABEL 1 MOGELIJKE GEZONDHEIDSEFFECTEN VLUCHTIGE ZWAVELVERBINDINGEN IN GEURHOUDENDE LUCHT TIJDENS SLIBVERLADING

Component Omschrijving

H₂S H₂S kan door inademing en via de huid worden opgenomen. De MAC-waarde bedraagt 15 mg/m³ [4]. Blootstelling kan leiden tot irritatie van de ogen, neus, keel en diepere luchtwegen, keelpijn, hoesten, duizeligheid, hoofdpijn, misselijkheid, diarree en krampen, en rode en pijnlijke ogen. Hoge concentraties kan longoedeem veroorzaken. H₂S kan inwerken op het centraal zenuwstelsel, met als gevolg zenuwachtigheid, vermoeidheid, stuiptrekkingen en psychische stoornis met verwarring. Blootstelling kan verlamming van de reukzenuwen veroorzaken en bij hoge concentraties de dood tot gevolg hebben [1,2]. H₂S is door het IARC geclassificeerd als een groep 3 stof: niet classificeerbaar als carcinogeen voor de mens [3].

DMS Voor DMS is er in Nederland geen MAC-waarde [4]. De ‘ACGIH TWA-waarde’¹ bedraagt 0,5 ppm (1,3 mg/m³). DMS kan door inademing worden opgenomen en werkt irriterend op de ogen, de huid en de ademhalingsorganen. Symptomen kunnen zijn: hoesten, duizeligheid en misselijkheid, roodheid van de huid en ogen. DMS kan inwerken op het centraal zenuwstelsel. Blootstelling kan bewusteloosheid en bij hoge concentraties de dood tot gevolg hebben. Bij langdurige, herhaalde blootstelling kan de stof op de longen, de lever en de bijnieren inwerken [2].

DMDS Voor DMDS is er in Nederland geen MAC-waarde [4]. Ook door de ACGIH is geen TWA waarde vastgesteld. De stof kan door inademing worden opgenomen, en werkt irriterend op de ogen, de huid en de ademhalingsorganen. Bij hoge

concentraties werkt de damp bijtend op de luchtwegen. Symptomen kunnen zijn: keelpijn, hoesten, branderig gevoel, hoofdpijn, misselijkheid, braken, sufheid en zwaktegevoel. Inademing van zeer fijne aërosoldeeltjes en damp kan longoedeem veroorzaken. Bij blootstelling kunnen de huid en ogen rood worden en pijnlijk aanvoelen. DMDS kan inwerken op het centraal zenuwstelsel, met als gevolg convulsies en bewusteloosheid. Blootstelling kan bij zeer hoge concentraties de dood tot gevolg hebben. Bij langdurige, herhaalde blootstelling kan DMDS inwerken op de lever en de schildklier, met functiestoornissen als gevolg [2].

Carbonylsulfide (COS)

Voor COS is er in Nederland geen MAC-waarde [4]. De ‘ACGIH TWA-waarde’¹ bedraagt 20 ppm. De stof kan door inademing worden opgenomen en werkt irriterend op de ogen, de neus en de keel. Bij hoge concentraties is de stof bijtend voor de longen. Symptomen kunnen zijn: keelpijn, hoesten, duizeligheid, hoofdpijn, misselijkheid, verwarring, krampen, blauwe lippen of nagels en bewusteloosheid. In het lichaam wordt COS omgezet in H₂S, waardoor ook de voor H₂S beschreven effecten kunnen optreden [1,2].

Methylmercaptaan (MM)

Voor MM is de MAC-waarde (1 mg/m³) in 2004 ingetrokken [4]. De ‘ACGIH TWA-waarde’ ¹ bedraagt 0,5 ppm. MM kan door inademing worden opgenomen en werkt irriterend op de ogen, de huid en de ademhalingsorganen. Symptomen bestaan uit keelpijn, hoesten, kortademigheid, hoofdpijn en misselijkheid. In ernstige gevallen bestaat een kans op

bewusteloosheid. Bij langdurige, herhaalde blootstelling kan MM inwerken op de lever, met orgaanbeschadigingen als gevolg [2].

Koolstofdisulfide (CS₂)

CS₂ heeft een MAC-waarde van 30 mg/m³, met huidnotatie [4,5]. De stof kan door inademing of via de huid worden opgenomen, en werkt bijtend op de ogen en de huid, waarbij de symptomen roodheid, pijn en brandwonden (huid) kunnen voorkomen. Verder werkt CS₂ irriterend op de ogen, de neus en de ademhalingsorganen. Symptomen kunnen zijn:

keelpijn, hoesten, duizeligheid, sufheid, hoofdpijn, bevingen en slapeloosheid. De stof kan inwerken op het centraal zenuwstelsel, met als gevolg bewusteloosheid. Blootstelling aan hoge concentraties kan de dood tot gevolg hebben. Bij langdurige, herhaalde blootstelling met de huid kan CS₂ door beschadiging een eczeemachtige huidaandoening veroorzaken. Verder kan de stof op het zenuwstelsel, de lever, de nieren, het hart, de bloedvaten en de hormoonhuishou- ding inwerken [1,2]. Er zijn aanwijzingen dat CS₂ de vruchtbaarheid verlaagt en het ongeboren kind kan schaden. Daarom is deze stof geclassificeerd als reprotoxisch (categorie 3 met betrekking tot vruchtbaarheid en ontwikkeling) [1,6].

1. Casarett & Doull’s Toxicology (1996); 2. Chemiekaarten (2003); 3 IARC (1992); 4. Nationale MAC-lijst 2004; 5 Nationale MAC-lijst 2003; 6 Niet limitatieve lijst van voor de voortplanting giftige stoffen 2003

1 De ACGIH TWA waarde is vergelijkbaar met de Nederlandse MAC waarde.

3

ENQUÊTE

Om een indruk te krijgen van de mate van geuroverlast bij de opslag en verlading van slib, is een enquête gehouden onder waterbeheerders in Nederland. De enquête is door 21 wa- terbeheerders ingevuld en omvat 85 ontwateringslocaties. In dit hoofdstuk worden de en- quêteresultaten kort samengevat. Een uitgebreide beschrijving is gegeven in bijlage 2. Hier- in is tevens aangegeven hoe op RWZI’s in Nederland slibontwatering, slibopslag en slibver- lading wordt uitgevoerd.

Op circa de helft van de ontwateringslocaties wordt tijdens de slibopslag of slibverlading geuroverlast op de locatie zelf waargenomen, variërend van ernstig en vaak (16 %) tot re- gelmatig (31 %). Op 38 % van de locaties wordt vrijwel nooit geuroverlast waargenomen.

Voor geuroverlast door omwonenden¹ blijkt dat bij 16 % van de locaties geuroverlast ter plaatse van de woonbebouwing regelmatig of vaak wordt waargenomen. Voor 44 % van de locaties is er vrijwel nooit geuroverlast terwijl voor 25 % absoluut geen geuroverlast bij de woonbebouwing is.

Als mogelijke oorzaken voor meer of minder geuroverlast worden door de waterbeheerders genoemd: het soort toeslagstof bij ontwatering (polymeer, FeCl₃), de opslagtijd in slibsilo’s, de slibsamenstelling, constructieve aspecten van de slibsilo, en het samendrukken of ver- smeren van ontwaterd slib tijdens transport. Belangrijk is dat de vrachtauto waarmee slib wordt getransporteerd als een belangrijke bron van geuremissie wordt aangeduid.

Om geuroverlast tegen te gaan zijn bij 75 % van de waterbeheerders maatregelen getroffen.

In 80 % van de gevallen heeft dit geleid tot een vermindering van de geuroverlast.

De volgende maatregelen worden als succesvol omschreven:

• Maatregelen gericht op het verhinderen van de vorming van geurstoffen

• verkorten slibopslagtijd tot minder dan 2 dagen;

• doseren kleine hoeveelheid uitgegist slib (circa 1 %) aan secundair slib;

• co-vergisten secundair slib;

• menging uitgegist en secundair slib.

• Maatregelen tegen emissie en verspreiding van geurstoffen

• isolatiemaatregelen (afdekken van onderdelen);

• ventilatie en behandeling van afgezogen lucht van (gesloten) slibcontainers en van de laadruimte van de vrachtwagen bij verlading vanuit slibsilo’s.

1 Dit is volgens de beoordeling van de waterkwaliteitbeheerders op de ontwateringslocaties. Omwonen- den zelf zijn niet geënquêteerd.

Een aantal maatregelen worden als minder effectief omschreven:

• Maatregelen gericht op het verhinderen van de vorming van geurstoffen

• dosering van chemicaliën, enzymen of nitraat.

• Maatregelen tegen emissie en verspreiding van geurstoffen

• behandeling van afgezogen lucht met compost- en lavafilters;

• eenvoudige isolatiemaatregelen zoals flappen en dergelijke.

Bij de uitwerking van de enquête is gekeken naar mogelijke relaties tussen diverse parame- ters en de mate waarin geuroverlast wordt waargenomen. Tabel 2 geeft een beknopt over- zicht van de bevindingen.

TABEL 2 CORRELATIES TUSSEN GEUROVERLAST TIJDENS SLIBVERLADING EN VERSCHILLENDE ASPECTEN OP BASIS VAN DE ENQUÊTERESULTATEN

Parameter Correlatie Opmerkingen Grootte ontwateringslocatie - De grootte van de locatie heeft geen invloed.

Slibsamenstelling - De slibsamenstelling heeft nauwelijks invloed.

Wijze slibontwatering - Centrifuges geven wat vaker aanleiding tot geuroverlast. Het verschil is echter zeer gering.

Toeslagstoffen bij slibontwatering +/- Er is geen duidelijke correlatie. Toevoeging van Fe lijkt te leiden tot minder geuroverlast. PE wordt iets ongunstiger beoordeeld.

Wijze van indikking +/- De invloed is gering. Gravitaire indikking lijkt tot minder geuroverlast te leiden.

Wijze slibverlading +/- Laadhallen lijken iets vaker aanleiding te geven tot geuroverlast dan verlading in de open lucht. Bij verlading in de open lucht was er geen correlatie tussen de mate van geuroverlast en het al dan niet toepassen van een isolatie tijdens de verlading.

Slibopslagtijd + De invloed is enigszins beperkt. Langere opslagtijden (> 3 dagen) geven vaker aanleiding tot geuroverlast.

Wijze transport ontwaterd slib + Plunjerpompen geven duidelijk vaker aanleiding tot geuroverlast. Bij de andere transportwijzen was nagenoeg geen correlatie.

Wijze slibopslag + Gesloten containers geven het minst aanleiding tot geuroverlast. Open of afgezeilde containers geven minder vaak geuroverlast dan slibsilo’s.

Uit de enquête kunnen de volgende conclusies worden getrokken:

• Geuroverlast tijdens slibverlading komt in aanzienlijke mate voor en moet als een seri- eus probleem worden beschouwd.

• De vrachtauto’s kunnen zelf een belangrijke bron voor geuremissie vormen. Mogelijke oorzaken zijn aanhangend slib, geen goed gesloten luiken et cetera.

• Bij slibopslag in containers is er minder vaak geuroverlast dan bij slibopslag in silo’s.

Gesloten en afgezogen containers geven het minst vaak geuroverlast.

• De samenstelling van het slib heeft geen duidelijke relatie met de overlast.

• De transportwijze van ontwaterd slib (plunjerpompen) en de opslagtijd vertonen een duidelijke relatie met geuroverlast.

• Verlading in een laadhal levert op de RWZI zelf (voor het personeel) meer geuroverlast op dan verlading in de open lucht.

• De huidige toegepaste isolaties tijdens slibverlading op ontwateringslocaties leiden niet per definitie tot het verhinderen van geuroverlast.

4

GEURREDUCERENDE MAATREGELEN OP DE ONDERZOCHTE LOCATIES

4.1 INLEIDING

4.1.1 BEZOEKEN

Om beter en gedetailleerder inzicht te krijgen in de geurproblematiek en de effectiviteit van mogelijke maatregelen tegen geuroverlast zijn een aantal waterkwaliteitsbeheerders en ontwateringslocaties bezocht.

De volgende waterkwaliteitsbeheerders en locaties werden bezocht:

• Waterschap De Dommel RWZI Tilburg Noord, SVI Mierlo

• Waterschap Aa en Maas RWZI ’s Hertogenbosch, Oijen

• Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier RWZI Beemster, Geestmerambacht, SDI Beverwijk

• Hoogheemraadschap van Schieland AZWI Kortenoord, Groenedijk, Kralingseveer

• Zuiveringsschap Hollandse Eilanden en Waarden

RWZI Hellevoetsluis, Middelharnis, Goedereede, Hoogvliet

• Waterschap Zuiderzeeland

AWZI Almere, Lelystad, Dronten, Tollebeek

• Waterschap Rijn en IJssel

RWZI Lichtenvoorde, RWZI Borculo, RWZI Duiven

• Hoogheemraadschap Rijnland

RWZI Bodegraven, Lisse en Zwaanshoek

In bijlage 3 is een uitgebreide beschrijving gegeven van de onderzochte locaties.

4.1.2 WATERLIJN

De locaties (met uitzondering van Mierlo) zijn allen laagbelaste installaties met nutriënten- verwijdering. Fosfaat wordt biologisch of chemisch verwijderd. Voorbezinking wordt in en- kele gevallen toegepast. Er is geen duidelijke directe relatie tussen de waterlijn en het wel of niet optreden van geuroverlast tijdens slibverlading.

4.1.3 SLIBINDIKKING, SLIBGISTING, SLIBBUFFERING EN SLIBONTWATERING

Bij de ontwateringslocaties wordt primair slib voornamelijk gravitair ingedikt. Secundair slib wordt gravitair of met een bandindikker ingedikt. Bandindikking van secundair slib wordt toegepast als slibgisting aanwezig is. Een directe relatie tussen de processen in de slib-

lijn (tot en met de slibontwatering) en het wel of niet optreden van geuroverlast kon niet worden aangetoond. Verder bleek er geen relatie tussen de slibsamenstelling en geurover- last. Hoewel wordt aangenomen dat geuroverlast bij uitgegist slib minder voorkomt, blijkt in de praktijk geuroverlast bij volledig aëroob slib, volledig uitgegist slib, en mengsels hier- van voor te komen.

4.1.4 SLIBOPSLAG EN -VERLADING

Uit het onderzoek bleek dat geuroverlast niet aanwezig is bij slibopslag in gesloten en afge- zogen containers waarbij de geventileerde lucht wordt gezuiverd (locaties Lichtenvoorde en Tollebeek). Bij silo’s en open/afgezeilde containers kan wel geuroverlast optreden.

4.2 SLIBOPSLAG IN SILO’S

Bij de onderzochte locaties zijn verschillende maatregelen genomen of getest om geur- overlast te voorkomen. Deze maatregelen omvatten:

• afzuigen slibsilo;

• toepassen isolatie tijdens slibverlading;

• afzuigen isolatie tijdens de slibverlading;

• behandeling van de afgezogen lucht;

• overige maatregelen zoals dosering van uitgegist slib of specifieke chemicaliën.

4.2.1 AFZUIGING VAN DE SLIBSILO

Tabel 3 geeft toegepaste ventilatievouden bij enkele slibsilo’s

TABEL 3 VENTILATIEVOUDEN EN AFZUIGDEBIETEN SLIBSILO’S

Locatie Afzuigdebiet (m³/h) Ventilatievoud silo

Almere 250 – 500 1-2

Beemster 1.500 10

Geestmerambacht 1.200 10

Groenendijk 50 0,33

Hellevoetsluis 25 0,12

Kortenoord 100 0,45

Kralingseveer 1.600 3,5

Mierlo 4 * 1.200 12

Oijen 400 2

Tilburg Noord 2 * 375 2,5

Het blijkt dat er grote verschillen bestaan in afzuigdebieten van slibsilo’s. De afzuigdebieten op Beemster en Geestmerambacht zijn gebaseerd op mogelijke biogasontwikkeling tijdens slibopslag. Hierbij is een dusdanig afzuigdebiet gekozen dat de verhouding biogas-lucht 20 % van de LEL¹ waarde is. De ontwerpgrondslagen voor de andere locaties zijn onbekend.

4.2.2 ISOLATIES TIJDENS DE SLIBVERLADING

Bij de meeste onderzochte locaties wordt een isolatie toegepast. Alleen op Tilburg-Noord en Nieuwgraaf was geen isolatie voorzien. De toegepaste isolatie omvat laadhallen (Mierlo en Oijen) en open of (in meer of mindere mate) luchtdichte overkappingen² (diverse locaties zoals Kortenoord, Groenendijk, Beemster).

1 LEL = lower explosion limit.

2 Door de waterkwaliteitsbeheerders worden verschillende benamingen gebruikt. Om verwarring te voorkomen wordt in dit rapport de term overkapping gehanteerd.

Laadhallen

Laadhallen (zie figuur 3) worden gebruikt op Mierlo, Oijen en Aarle Rixtel. Een beschrijving van de laadhallen zijn gegeven in bijlage 3. Tabel 4 geeft enkele kenmerken.

TABEL 4 GEGEVENS LAADHALLEN MIERLO, OIJEN EN AARLE-RIXTEL

Omschrijving Eenheid Aarle-Rixtel Mierlo Oijen Afzuigdebieten

• laadhal afvoer continu tijdens verlading

• laadhal toevoer continu tijdens verlading

m³/h m³/h m³/h m³/h

4.200 4.200 0 0

11.000 15.300 9.500 12.100

4.500 4.500 4.250 4.250 Ventilatievouden

• laadhal continu tijdens verlading

h^-1 h^-1

10 10

7,3 10

6,5 6,5 Geuroverlast (op locatie zelf) [-] geen regelmatig soms

FIGUUR 3 LAADHAL MIERLO

Het blijkt dat laadhallen geen garantie geven dat geuroverlast wordt voorkomen. Op Oijen wordt soms enige geuroverlast waargenomen. Op Mierlo wordt ondanks een uitgebreid pak- ket aan maatregelen regelmatig op maandag een hinderlijke geuroverlast in de laadhal en aangrenzende gebouwen ervaren. Geuroverlast in de woonomgeving is nooit waargenomen.

Overkappingen

Op ontwateringslocaties worden verschillende typen overkappingen toegepast. Figuur 4 geeft enkele voorbeelden. Hieruit blijkt dat op sommige locaties een vrij open constructie (bijvoorbeeld Beemster) wordt toegepast. Op andere locaties is de constructie meer aan- gepast om de vulluiken van de container beter te omsluiten (bijvoorbeeld Almere, Korten- oord). Tabel 5 geeft een overzicht van de toegepaste ventilatiedebieten bij de verschillende overkappingen en de vraag of geurhinder aanwezig is.

TABEL 5 AFZUIGDEBIETEN SILO’S EN OVERKAPPINGEN BIJ SLIBVERLADING

Afzuigdebieten (m³/h) Locatie

Silo Overkapping

Ventilatievoud silo Geuroverlast (ja/nee)

Almere 250 – 500 2.500 1-2 Nee

Beemster 1.500 1.500 10 Ja

Geestmerambacht 1.200 1.500 10 Ja

Groenendijk 50 3.000 0,33 Ja

Hellevoetsluis 25 2.750 *) 0,12 Nee

Kortenoord 100 2.500 0,45 Ja

Kralingseveer 0 **) 1.600 3,5 Ja

*) Regelbaar tot 4.200 m³/h. De opgegeven waarde wordt momenteel toegepast

**) Normaal wordt de slibsilo afgezogen met een debiet van 1.600 m³/h. Tijdens slibverlading wordt de silo echter niet afgezo- gen.

Uit tabel 5 blijkt dat een overkapping niet altijd succes heeft. Het blijkt dat twee parameters de effectiviteit van een overkapping bepalen:

• de constructie en vooral de mate waarin de vulluiken van de container worden omslo- ten;

• het afzuigdebiet tijdens de slibverlading.

CONSTRUCTIE VAN DE OVERKAPPING

De mate waarin een overkapping de vulopening van de vrachtwagen goed omsluit bepaalt de “kans” dat geurhoudende lucht langs de openingen van de overkapping kan ontsnappen.

Relatief open constructies zoals op Beemster of Geestmerambacht blijken in de praktijk on- voldoende effectief om emissie van geurhoudende lucht te verhinderen.

Een voorbeeld van het effect van de constructie van de overkapping is de AWZI Kortenoord.

Op Kortenoord worden de slibsilo en de overkapping (tijdens verladen) beide afgezogen. In de loop der jaren zijn diverse wijzigingen aan de overkapping doorgevoerd. De meest suc- cesvolle maatregel was het toepassen van “afzuigbalgen” binnen de overkapping die goed aansloten op de openingen in de vrachtwagens. Hierdoor werden de vulopeningen goed af- gesloten en waren er nagenoeg geen klachten over geuroverlast. Inmiddels is er een andere slibtransporteur die andere vrachtwagens gebruikt met openingen die niet goed aansluiten op de geconstrueerde overkapping en afzuigbalgen. Nadat deze vrachtwagens zijn toegepast is de geurhinder weer toegenomen. Hieruit kan geconcludeerd worden dat het verladingsys- teem en de vrachtauto/container goed op elkaar moeten zijn afgestemd.

Op Hellevoetsluis is in 2002 een pilot-installatie (zie figuur 5) in bedrijf genomen. De in- stallatie bestaat uit een overkapping onder aan de silo die tijdens de slibverlading wordt neergelaten en de opening van de transportcontainer omsluit. De containers zijn speciaal voor de overkapping geconstrueerd. Tijdens de verlading wordt de vrachtauto met con- tainer zo geplaatst dat 1 van de 4 openingen/luiken in de container onder de valopening staat. De andere luiken zijn op dat moment gesloten. De afzuigkap wordt over het luik ge- plaatst waarbij de afdichting (niet geheel luchtdichte flappen) over het luik op de container rust. Via een camera wordt de verlading gevolgd zodat kan worden vastgesteld wanneer de container ter plekke van de vulopening vol is en via een andere opening verder moet wor- den gevuld. Op Hellevoetsluis is geen geuroverlast tijdens de verlading; de toegepaste over- kapping die de vulopening van de vrachtwagen goed omsluit blijkt effectief.

FIGUUR 4 OVERKAPPINGEN TIJDENS SLIBVERLADING OP ONTWATERINGSLOCATIES

BEEMSTER KORTENOORD

KRALINGSEVEER ALMERE

FIGUUR 5 PILOT-INSTALLATIE OVERKAPPING RWZI HELLEVOETSLUIS

Op de AWZI Almere is de overkapping opgesteld in een half gesloten laadhal. Bij de verla- ding komt het slib vanuit de slibsilo via een vierkante opening en vrije val in de laadruimte.

Het luik op de container wordt met een overkapping (flappen bevestigd aan een omkapping) afgesloten (zie figuur 6). De niet-geheel luchtdichte overkapping op Almere werkt voldoende effectief; er is weinig tot geen geuroverlast tijdens de slibverlading.

FIGUUR 6 SCHEMATISCHE VOORSTELLING OVERKAPPING SLIBVERLADING RWZI ALMERE

container geopend

luik

flap voor afdekking kap

ontwaterd slib uit silo asloze schroef afzuiging 2.500 m3/h

naar actiefkoolfilter

Uit het voorgaande blijkt dat overkappingen die goed aansluiten op de vulopeningen van de container de beste garantie biedt dat geuroverlast wordt voorkomen. Een geheel luchtdichte overkapping is niet nodig.

AFZUIGDEBIETEN OVERKAPPING

Uit tabel 5 blijkt dat de toegepaste afzuigdebieten variëren van 1.500 tot 3.000 m³/h. De ontwerpgrondslagen zijn echter onduidelijk, en zijn vaak empirisch vastgesteld. Op Almere is het afzuigdebiet een aantal keer verhoogd totdat er geen geuroverlast meer optrad. Op Groenendijk is het afzuigdebiet bepaald op basis van een aangenomen minimale luchtsnel- heid van 0,5 m/s door de spleet/opening tussen de overkapping en de vulopening van de vrachtwagen. Er werd aangenomen dat onder deze condities voldoende geurhoudende lucht wordt afgezogen en er geen (storende) emissie langs de opening van de overkapping op- treedt. Op Groenedijk treedt echter geuroverlast op; het gehanteerde criterium biedt onvol- doende zekerheid.

Uit tabel 5 kan worden afgeleid dat bij gebruik van een goed functionerende overkapping, een afzuigdebiet van 2.500 – 3.000 m³/h voldoende is om emissie van geurhoudende lucht afdoende te verhinderen.

4.2.3 BEHANDELING VAN AFGEZOGEN LUCHT

Op de onderzochte locaties worden voornamelijk compost- of lavafilters toegepast. Op enke- le locaties wordt actiefkoolfiltratie toegepast. Op één locatie wordt een gaswasser gebruikt.

Tabel 6 geeft enkele kenmerken van de luchtbehandeling zoals die momenteel wordt toege- past.

TABEL 6 LUCHTBEHANDELING OP ONTWATERINGSLOCATIES VOOR AFGEZOGEN LUCHT VAN DE SLIBOPSLAG EN VERLADING

Biofilter

belasting (m/h)

Actiefkool filter Locatie

Type

biofilter Continu Tijdens verlading Aanwezig Contacttijd (s)

Almere --- --- --- Ja 5

Beemster Compost 30 60 Nee ---

Geestmerambacht Compost 50 100 Nee ---

Mierlo Lava 215 300 Nee ---

Oijen Lava 275 275 Nee ---

Kortenoord *) Lava Compost

90 35

325

135 Ja 5

*) Oorspronkelijk ontwerp lava- en compostfilter in serie. Later aangepast tot compostfilter en actiefkoolfilter in serie.

In de praktijk blijken biofilters matig tot slecht te werken. Vooral tijdens de slibverlading kunnen deze systemen doorslaan. Op Kortenoord bleek dat tijdens de slibverlading een ‘zu- re lucht’ uit het compostfilter komt. Op Beemster blijkt dat het compostfilter regelmatig doorslaat. Uit onderzoek met lavafilters op Beemster blijkt dat deze filters bij normaal be- drijf goed functioneren maar tijdens de slibverlading doorslaan (STOWA, 2000). Dit door- slaan wordt veroorzaakt door een slecht verwijderingsrendement (45 tot 65 %) van vluchtige zwavelverbindingen. H₂S wordt wel goed afgebroken.

Door tegenvallende resultaten met biofilters zijn een aantal ontwateringslocaties (Almere, Kortenoord) overgestapt op actiefkoolfiltratie. Op beide locaties blijkt dat actiefkoolfiltratie goed werkt waarbij een hoog geurrendement wordt gehaald.

Uit het voorgaande blijkt dat de luchtbehandeling moet worden gebaseerd op actiefkoolfil- tratie. Toepassing van biofilters geeft geen garantie dat geur voldoende wordt verwijderd.

4.2.4 OVERIGE MAATREGELEN

Door Hoogheemraadschap van Schieland zijn in het verleden experimenten uitgevoerd met het vernevelen van specifieke geurneutraliserende chemicaliën om geuremissie tijdens slib- verlading te voorkomen. De chemicaliën werden tijdens de verlading met het slib verneveld.

De resultaten van deze experimenten waren echter negatief.

Op Beverwijk worden momenteel experimenten uitgevoerd met verneveling van geur- neutraliserende chemicaliën aan de inlaat van het biofilter; het is hierbij de bedoeling om de piekaanvoer aan geur naar het biofilter (tijdens het lossen van slib) uit te vlakken. De re- sultaten van deze experimenten worden momenteel geëvalueerd.

Door Waterschap Zuiderzeeland wordt op Almere een geringe hoeveelheid uitgegist slib (1 %) gedoseerd om de vorming en emissie van DMS te reduceren. Deze maatregel blijkt suc- cesvol; de concentratie DMS verminderde met 50 tot 70 %. Hiertegenover staat dat op di- verse ontwateringslocaties met opslag van volledig of deels uitgegist slib geuroverlast op- treedt. Aanwezigheid van uitgegist slib biedt geen garantie dat geurhinder wordt voor- komen.

4.3 SLIBOPSLAG IN CONTAINERS

4.3.1 OPEN OF AFGEZEILDE CONTAINERS

Bij de onderzochte locaties bleek dat (uitgezonderd te Lisse) er geen extra maatregelen zijn genomen om geuremissie vanuit de container te verhinderen. Hoewel bij slibopslag in con- tainers minder vaak geuroverlast voorkomt dan bij opslag in silo’s, blijkt toch op sommige locaties een hinderlijke geur aanwezig te zijn.

Op de RWZI Lisse (zie figuur 7) zijn experimenten uitgevoerd met het vernevelen van geur- reducerende chemicaliën om emissie van stank vanuit de open containers te voorkomen.

Op basis van de positieve resultaten uit de experimenten is besloten om chemicaliën- dosering permanent te gaan toepassen. Experimenten met vernevelen van geurreducerende chemicaliën bij slibsilo’s leidde niet tot een vermindering van de geuroverlast. Waarschijn- lijk houdt dit verband met de piekemissie van geur tijdens slibverlading vanuit een slibsilo;

bij opslag in containers is er een constante emissie van een beperkte hoeveelheid geur. De vraag of verneveling van specifieke chemicaliën in open containers voldoende is om geur- emissie te voorkomen is op basis van één positieve ervaring voorbarig.

FIGUUR 7 SLIBCONTAINERS TE LISSE. DE VERNEVELSPROEIERS ZIJN ZICHTBAAR.

Als bij open containers geuroverlast wordt waargenomen wordt geadviseerd experimenteel vast te stellen of chemicaliëndosering een effectieve maatregel is. Verder moet worden na- gegaan wat de consequenties zijn op de WM vergunning zijn. Bij Schieland zijn er ervarin- gen dat de intentie om chemicaliën toe te passen leidde tot overwegende bezwaren bij de vergunningverlener.

4.3.2 GESLOTEN CONTAINERS

Uit de enquête bleek dat van de 85 locaties er slechts in 2 gevallen gesloten containers wor- den toegepast: de locaties Tollebeek en Lichtenvoorde. Figuur 8 geeft de gebruikte slibcon- tainers op Lichtenvoorde.